[发明专利]一种有机硅改性水性异氰酸酯三聚体固化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种有机硅改性水性异氰酸酯三聚体固化剂，其特征在于，其结构式如下：

所述的有机硅改性水性异氰酸酯三聚体固化剂，以-Si-O-CH₂CH₃为水性化基团和增强固化作用基团，以异氰酸酯基为主固化基团。

2.根据权利要求1所述的一种有机硅改性水性异氰酸酯三聚体固化剂，其特征在于，所述的-Si-O-CH₂CH₃水性化基团，可发生水解反应使三聚体固化剂乳化或水溶，发生自交联或与较活泼羟基发生交联而起到增强固化作用；所述的异氰酸酯基可与活泼羟基发生交联起到主要固化作用。

3.一种如权利要求1所述的有机硅改性水性异氰酸酯三聚体固化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)有机硅改性剂的合成：在30～60℃将γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷滴加到脂肪族二元胺的醇溶液中，30～60℃继续反应2～5小时，将醇溶剂旋蒸后即得含氨基的有机硅亲水改性剂；

(2)有机硅改性水性异氰酸酯三聚体的合成：在氮气保护下，在反应器中加入100份异氰酸酯单体、20～80份有机硅亲水改性剂、30～60份有机溶剂，开启搅拌将物料搅拌均匀，加热至50～80℃反应2～4h后，然后加入0.05～0.5份催化剂，50～80℃继续反应，每小时测量体系-NCO百分含量，当体系达到目标-NCO百分含量为20％～8％后立即降温至20℃，最后将溶剂旋蒸后即得有机硅改性水性异氰酸酯三聚体固化剂。

4.根据权利要求3所述的一种有机硅改性水性异氰酸酯三聚体固化剂的制备方法，其特征在于，所述的γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷与脂肪族二胺的摩尔比为1:1。

5.根据权利要求3所述的一种有机硅改性水性异氰酸酯三聚体固化剂的制备方法，其特征在于，所述的醇溶剂为一元醇，优选为乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇中的至少一种。

6.根据权利要求3所述的一种有机硅改性水性异氰酸酯三聚体固化剂的制备方法，其特征在于，所述的脂肪族二元胺为乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、庚二胺、辛二胺、壬二胺、癸二胺中的至少一种，优选为1,2-乙二胺，1,3-丙二胺，1,4-丁二胺，1,5-戊二胺，1,6-己二胺中的至少一种。

7.根据权利要求3所述的一种有机硅改性水性异氰酸酯三聚体固化剂的制备方法，其特征在于，所述的异氰酸酯单体为芳香族异氰酸酯、脂肪族异氰酸酯、脂环族异氰酸酯，优选为TDI、MDI、NDI、TODI、HDI、TMDI、XDI、IPDI、HMDI、HTDI中的至少一种。

8.根据权利要求3所述的一种有机硅改性水性异氰酸酯三聚体固化剂的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂为N，N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜、N，N-二甲基甲酰胺、丙酮、丁酮、环己酮中的至少一种。

9.根据权利要求3所述的一种有机硅改性水性异氰酸酯三聚体固化剂的制备方法，其特征在于，所述的催化剂为碱性金属羧酸盐、有机金属化合物、含磷化合物、胺类，优选为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、环烷酸锡、环烷酸铅或环烷酸钴、马来酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡、三乙胺、K-1000、苯甲基缩水甘油醚中的至少一种。

10.一种如权利要求1所述的有机硅改性水性异氰酸酯三聚体固化剂的应用方法，其特征在于，其应用于涂膜工艺，易与水性组分均匀混合，能配制成膜硬度高、丰满度好、耐磨性好、疏水效果突出的双组份聚氨酯。